一种制备鞣花酸的电化学方法与流程

本发明属于电化学合成领域，具体涉及一种鞣花酸的电化学制备方法。

背景技术：

1、鞣花酸(ellagic acid,简称ea)又名并没食子酸(lagistase)、逆没食子酸(elagostasine)。其多酚结构，能清除自由基、抑制脂质过氧化，是一种很好的抗氧化剂。鞣花酸广泛存在于多种植物及坚果中，在自然界中主要以缩合形式(如鞣花单宁、苷等)存在，天然鞣花酸呈反式没食子酸单宁结构。鞣花酸具有抗氧化、抗人体免疫缺陷病毒(hiv)、抑制多种细菌和真菌、降血脂和血糖、镇静、预防骨质疏松及增生等多种药理活性。特别对化学物质诱导的癌变及其它癌变有明显的抑制作用。目前广泛用于化妆品中，用于美白与保湿、抗皱纹等。

2、1956年，jurd等报道[jurd.j.am.chem.soc,1956,78,3445-3448]，以鞣花酸花单宁为原料，在高温条件下，硫酸水解，制备鞣花酸的产率能达到40％。但是此制备路线是在高温，强酸作用下，对工业设备要求高，条件要求苛刻，生产成本高，因此很难工业化；1984年，mayer等报道[mayer.liebigs ann.chem,1984,929-938]，以没食子酸为原料，利用过氧化物酶，氧化没食子酸来制备鞣花酸，副产物多，且产率仅有20-30％，后处理比较麻烦，难以纯化；2010年，邸幼军等报道[di y.j.，jia g.f.，prog.mad.biomed.，2010，10：3703-3705]，利用超声萃取和酸水解法，以石榴皮渣为原料，然后从石榴粉末中萃取出天然鞣花酸。再用稀盐酸和石榴皮，配制成的悬浊液，悬浊液在超声波萃取两次，鞣花酸提取率最高达4.3％；2010年，陆晶晶等报道[lu j.j.，et al.food sci.，2010，21：451-454]，以鞣花单宁为原料，在酸性、加热条件下，经回流、收集等过程用于制备鞣花酸。该方法制备鞣花酸的产率在40％左右，但反应条件要求苛刻，耐酸设备要求高，且生产成本高，故很难实现工业化；2013年，杨笑笑等报道[yang x.x.，et al.sci.technol.food，2013，34：284-288]，利用水解法来制备鞣花酸，该方法主要是用以石榴皮粉末为原料，用60％乙醇超声提取，提取液经石油醚萃取除去脂溶性物质后，再经乙酸乙酯萃取，得到的萃取液用酸水解法水解，得到鞣花酸，该方法制备鞣花酸收率可达32.7％。2021年，徐涓等报道[xu j.，et al.finechemicals，2021，38(5)：994-1001]以单宁酸为基质采用液气射流氧化法制备鞣花酸，该方法新颖，且易于产业化，只是收率仅为46.72％。电化学合成是利用电力来帮助进行化学反应，合成得到化合物的方法。电化学反应过程包括电解、离子化、气体产生、溶解等过程、导致反应底物转化为目标化合物。

3、采用电化学合成方法进行鞣花酸的合成，是利用电化学合成中电极上发生的氧化反应，促使传统合成鞣花酸的原料转化为鞣花酸。该方法是全新的鞣花酸合成方法，具有工艺简单、安全可靠的特点。

技术实现思路

1、本发明提供一种电化学合成鞣花酸的制备方法。本发明目的在于简化现有鞣花酸的制备方法，提供一种工艺简单、安全可靠的鞣花酸制备方法。

2、所述鞣花酸的电化学合成方法，包含选用传统合成鞣花酸的原料作为反应底物，于电解槽内，以碱性水溶液作为电解反应液，通过阴阳两个电极接通电源，形成回路，利用电极上的氧化反应合成鞣花酸。

3、一种制备鞣花酸的电化学方法，其包括下述步骤：

4、在阴阳电极存在下，以反应底物与碱配置的水溶液为电解液，通以直流电或交流电，采用电化学方法进行制备。

5、阴阳电极材料选自金属、合金、碳质材料、金属氧化物、陶瓷材料。

6、所述金属与合金选自镍、铁、铅、铂、水银、钛、铂铑合金、铂金合金、铂钯合金；所述碳质材料选自石墨、玻碳。

7、所述金属氧化物选自二氧化钌、二氧化锰、二氧化铅；所述陶瓷材料选自亚氧化钛陶瓷电极材料、二硅化钼陶瓷电极材料、二硼化钛陶瓷电极材料。

8、所述直流电的电流范围为2～500a；所述交流电压为220v或380v。

9、所述反应底物选自五倍子单宁、塔拉单宁、栗木单宁、没食子酸、没食子酸甲酯、没食子酸丙酯。

10、所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸氢钠、三乙胺、乙二胺、乙胺；所述水选自纯水、去离子水、蒸馏水。

11、反应过程温度控制在20～90℃；反应时间为2～72小时。

12、本申请还提供了一种制备鞣花酸的电解液，其含有上述反应底物与上述碱配置的水溶液。

13、本申请还提供了一种制备鞣花酸的电化学装置，其包括：阳极、阴极和上述电解液。

14、阴阳电极材料可以选用金属与合金、碳材料、金属氧化物、陶瓷材料。金属与合金电极材料可以是但不局限于下述金属与合金：镍、铁、铅、铂、水银、钛、铂铑合金、铂金合金、铂钯合金等；碳电极材料可以是但不局限于下述碳材料：石墨、玻碳等；金属氧化物电极材料可以是但不局限于下述金属氧化物：二氧化钌、二氧化锰、二氧化铅等；陶瓷电极材料可以是但不局限于下述陶瓷材料：亚氧化钛陶瓷电极材料、二硅化钼陶瓷电极材料、二硼化钛陶瓷电极材料等。

15、电源选用直流电，电流范围2～500a；电源选用交流电，电压为220v或380v。

16、电解液为反应底物与碱配置的水溶液。反应底物，可以是但不局限于下述化合物：五倍子单宁、没食子酸、没食子酸甲酯、没食子酸丙酯等；电解液中的碱，可以是但不局限于下述碱：氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸氢钠、三乙胺、乙二胺、乙胺、氨水等；配置电解液的水，可以是但不局限于下述水：纯水、去离子水、蒸馏水等。

17、反应过程温度控制在20～90℃。反应时间为2～72小时。

技术特征：

1.一种制备鞣花酸的方法，其特征在于：在阴阳电极存在下，以反应底物与碱配置的水溶液为电解液，通以直流电或交流电，采用电化学方法进行制备，其中反应底物与碱的质量比为5∶1-30∶1。

2.根据权利要求1所述制备鞣花酸的方法，其特征在于：阴阳电极材料选自金属、合金、碳质材料、金属氧化物、陶瓷材料。

3.根据权利要求2所述制备鞣花酸的方法，其特征在于：所述金属与合金选自镍、铁、铅、铂、水银、钛、铂铑合金、铂金合金、铂钯合金；所述碳质材料选自石墨、玻碳。

4.根据权利要求2所述制备鞣花酸的方法，其特征在于：所述金属氧化物选自二氧化钌、二氧化锰、二氧化铅；所述陶瓷材料选自亚氧化钛陶瓷电极材料、二硅化钼陶瓷电极材料、二硼化钛陶瓷电极材料。

5.根据权利要求1所述制备鞣花酸的方法，其特征在于：所述直流电的电流范围为2～500a；所述交流电压为220v或380v。

6.根据权利要求1所述制备鞣花酸的方法，其特征在于：所述反应底物选自五倍子单宁、塔拉单宁、栗木单宁、没食子酸、没食子酸甲酯、没食子酸丙酯。

7.根据权利要求1所述制备鞣花酸的方法，其特征在于：所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾、碳酸氢钠、三乙胺、乙二胺、乙胺；所述水选自纯水、去离子水、蒸馏水。

8.根据权利要求1所述制备鞣花酸的方法，其特征在于：反应过程温度控制在20～90℃；反应时间为2～72小时。

9.一种制备鞣花酸的电解液，其特征在于：含有反应底物与碱配置的水溶液，所述反应底物如权利要求6所述；所述碱和水如权利要求7所述。

10.一种制备鞣花酸的电化学装置，其特征在于包括：阳极、阴极和权利要求9所述的电解液。

技术总结
本发明提供了一种制备鞣花酸的电化学方法，属于电化学合成领域。该电化学合成方法采用的电极、电解液配方易得，极大地简化鞣花酸的合成工艺。本发明作为一种鞣花酸的制备方法，简化了鞣花酸的合成工艺，且安全可靠。

技术研发人员：罗志军,王绍江,罗波
受保护的技术使用者：贵阳倍隆生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15